Wszechświat czastek elementarnych

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wszechświat czastek elementarnych"

Transkrypt

1 Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.1/45

2 Detekcja czastek Przypomnienie - Kolajdery czastek - Podstawowe typy detektorów Budowa detektora uniwersalnego (hybrydowego) - zasada budowy - przykładowe konstrukcje Co rejestruja detektory - Co jest obserwowanym wynikiem zderzenia? Zbieranie i analiza danych - układ wyzwalania - przechowywanie i analiza danych Symulacje Monte Carlo Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.2/45

3 Kolajdery LEP/LHC Największym zbudowanym dotad akceleratorem był LEP. Zbudowany w CERN pod Genewa miał obwód ok. 27 km. W tym samym tunelu działa obecnie akcelerator LHC. Przeciwbieżne wiazki protonów o energii 4 TeV (docelowo 7 TeV) W każdej docelowo 2800 "paczek" po protonów. Docelowo zderzenia co 25 ns (40 milionów na sekundę) Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.3/45

4 Kolajdery Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.4/45

5 Kolajdery Przeciwbieżne wiazki protonów w LHC maja mieć docelowo energię 2 7 TeV (1 TeV = 1000 GeV) Intensywność wiazek będzie tak duża, że oczekujemy produkcji do 1000 nowych czastek (np. czastek Higgsa) na godzinę! Przypadków produkcji tych czastek będa poszukiwać dwa eksperymenty: ATLAS i CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.5/45

6 Detekcja czastek Jonizacja U podstaw działania przeważajacej większości detektorów czastek elementarnych leży zjawisko jonizacji: Czastka naładowana przechodzac przez ośrodek oddziałuje Kulombowsko z elektronami i oddaje im część swojej energii wybijajac je z atomów. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.6/45

7 Detekcja czastek Detektory półprzewodnikowe Coraz powszechniej używane. Bardzo różne technologie, m.in. CCD (używane w fotografii cyfrowej) Bardzo precyzyjny pomiar pozycji cz astek (rzędu µm) Mierzone punkty przejścia wiazki czastek przez pięć warstw "teleskopu": Niestety wciaż drogie... Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.7/45

8 Detekcja czastek Detektory gazowe TPC Komora projekcji czasowej Przypadek zderzenia ciężkich jonów detektor STAR przy RHIC Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.8/45

9 Detekcja czastek Kalorymetry Wysokoenergetyczny elektron lub foton wpadajac do detektora wywołuje kaskadę składajac a się z N E czastek Mierzac liczbę czastek lub całkowita długość torów (całkowita jonizację) możemy dokładnie określić energię czastki poczatkowej Kalorymetr jednorodny Kalorymetr próbkujacy np. blok scyntylatora warstwy detektora na przemian z gęstym absorberem Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.9/45

10 Detekcja czastek Kalorymetry Symulacja rozwoju kaskady hadronowej (pomiar energii protonu) Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.10/45

11 Współczesne eksperymenty Detektory sa jak ogry... Ogry sa jak cebula... Cebula ma warstwy... Ogry maja warstwy... Detektory maja warstwy... Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.11/45

12 Współczesne eksperymenty Struktura warstwowa Współczesne eksperymenty fizyki wysokich energii (zwłaszcza te na wiazkach przeciwbieżnych) sa naogół zbudowane z wielu różnorodnych elementów. Ułożone jeden za drugim detektory umożliwiaja optymalny pomiar wszystkich rodzajów czastek i ich (zwykle częściowa) identyfikację. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.12/45

13 Współczesne eksperymenty Detektor uniwersalny Ten schemat opisuje większość współczesnych eksperymentów przy kolajderach (LEP, HERA, Tevatron, LHC, ILC): Kolejno od środka detektora: detektor wierzchołka jak najbliżej osi wiazki, określa gdzie zaszło zderzenie, identyfikuje rozpady czastek krótkożyciowych (tzw. wierzchołki wtórne) najczęściej detektor półprzewodnikowy detektory śladowe pomiar torów czastek naładowanych, wyznaczenie pędów czastek z zakrzywienia w polu magnetycznym najczęściej detektory gazowe (minimalizuje oddziaływania czastek w detektorze) Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.13/45

14 Współczesne eksperymenty Detektor uniwersalny kalorymetr elektromagnetyczny pomiar energii elektronów i fotonów gęsty materiał absorbujacy lawinę czastek (międź, ołów, wolfram) kalorymetr hadronowy pomiar energii hadronów (protony, neutrony, piony, kaony) gęsty materiał absorbujacy lawinę czastek; lawina hadronowa jest wielokrotnie dłuższa od elektromagnetycznej. detektory mionowe identyfikacja mionów - jedyne czastki naładowane, które moga przejść przez kalorymetry bez dużych strat energii Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.14/45

15 Współczesne eksperymenty, d. sladowe kalorymetry VTX TPC e. m. hadronowy det. mionowe e + γ + π, p... ο n, K... µ + ν Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.15/45

16 Współczesne eksperymenty Schemat detektora CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.16/45

17 Współczesne eksperymenty Przypadki rejestrowane w detektorze CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.17/45

18 Współczesne eksperymenty Przypadki rejestrowane w detektorze CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.17/45

19 Współczesne eksperymenty OPAL Detektor OPAL, akcelerator LEP, zderzenia wiazek przeciwbieżnych e + e Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.18/45

20 Współczesne eksperymenty OPAL Detektor OPAL, akcelerator LEP, zderzenia wiazek przeciwbieżnych e + e Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.18/45

21 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. Co jest wynikiem zderzenia? Co pokazuje nam detektor? Najprostszy przypadek e + e e + e Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.19/45

22 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. Co jest wynikiem zderzenia? Co pokazuje nam detektor? Najprostszy przypadek e + e µ + µ Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.19/45

23 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. W około 10% przypadków widzimy powstajace elektrony lub miony A jak interpretować taki przypadek? Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.20/45

24 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. W około 10% przypadków widzimy powstajace elektrony lub miony A jak interpretować taki przypadek? Produkowanych jest wiele czastek, ale układaja się w wyraźne strugi (ang.: jety) Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.20/45

25 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

26 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Kwarki oddalaja się od siebie, rośnie oddziaływanie kolorowe Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

27 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Kwarki oddalaja się od siebie, rośnie oddziaływanie kolorowe Dochodzi do emisji gluonów Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

28 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Kwarki oddalaja się od siebie, rośnie oddziaływanie kolorowe Dochodzi do emisji gluonów Gluony konwertuja na pary kwark-antykwark Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

29 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Kwarki oddalaja się od siebie, rośnie oddziaływanie kolorowe Dochodzi do emisji gluonów Gluony konwertuja na pary kwark-antykwark Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

30 Hadronizacja W zderzeniu powstaje para kwarków: e + e q q Kwarki oddalaja się od siebie, rośnie oddziaływanie kolorowe Dochodzi do emisji gluonów Gluony konwertuja na pary kwark-antykwark Kwarki i antykwarki formuja białe hadrony Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.21/45

31 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. W prawie 90% przypadków widzimy powstajace jety hadronowe. Naogół powstaja 2 jety Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.22/45

32 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. W prawie 90% przypadków widzimy powstajace jety hadronowe. Naogół powstaja 2 jety Ale możliwe też: e + e q qg Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.22/45

33 Co rejestruja detektory W akceleratorze LEP zderzano elektrony i pozytony przy energii dostepnej s = GeV. Dla s > 2M W możliwa produkcja par bozonów W ± Trzy możliwe diagramy: W przedstawionym przypadku W + q q 2jety W e + ν e neutrino rekonstruujemy z zasady zachowania energii i pędu Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.23/45

34 Współczesne eksperymenty ZEUS Detektor ZEUS, akcelerator HERA, zderzenia wiazek przeciwbieżnych e ± p Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.24/45

35 Współczesne eksperymenty ZEUS Detektor ZEUS, akcelerator HERA, zderzenia wiazek przeciwbieżnych e ± p Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.24/45

36 Współczesne eksperymenty ZEUS Detektor ZEUS, akcelerator HERA, zderzenia wiazek przeciwbieżnych e ± p Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.24/45

37 Współczesne eksperymenty Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.25/45

38 Współczesne eksperymenty Compact Muon Solenoid - CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.26/45

39 Współczesne eksperymenty Compact Muon Solenoid - CMS Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.27/45

40 Współczesne eksperymenty Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.28/45

41 Współczesne eksperymenty ATLAS: przypadek produkcji bozonu W przy energii 7 TeV Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.29/45

42 Współczesne eksperymenty W detektorze CMS przy LHC mamy nadzieję zobaczyć takie przypadki: Produkcja Bozonu Higgsa i rozpad H ZZ µ + µ µ + µ symulacja!!! Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.30/45

43 Współczesne eksperymenty Poszukiwania bozonu Higgsa a następnie pomiar jego parametrów jest jednym z głównych tematów badań w LHC. Najbardziej obiecujacy jest kanał: pp H Z Z l + l l + l gdyż naładowane leptony (e ± i µ ± ) można łatwo zidentyfikować (kalorymetr elektromagnetyczny, komory mionowe) Ale wciaż nie jest to łatwe zadanie! symulacja!!! Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.31/45

44 Współczesne eksperymenty Rozkład masy niezmienniczej par mionów rekonstruowanych w detektorze CMS, w danych w roku Jeśli para mionów powstała z rozpadu jakiejś czastki to masa niezmiennicza odpowiada jej masie. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.32/45

45 Współczesne eksperymenty Do tej pory znalezione w ATLAS i CMS przypadki, w których widoczne sa dwa bozony Z w rozpadzie na dwa miony, nie pozwalaja rozstrzygnać czy widzimy bozon Higgsa. Ale mamy nadzieję, że na ostateczne wyjaśnienie do końca Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.33/45

46 Współczesne eksperymenty Przy każdym przecięciu paczek zderzać się będzie kilkadziesiat par protonów. W prawie każdym zderzeniu wyprodukowane będa nowe czastki. Koło miliarda oddziaływań na sekundę! Jak wybrać te ciekawe? Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.34/45

47 Współczesne eksperymenty Układ wyzwalania Sygnały z detektora sa na bieżaco podgladane przez dedykowane układy elektroniczne. Tylko ciekawe sygnały sa czytane z detektora. Te przypadki sa dalej przepuszczane przez specjalne programy - filtry, które maja odrzucać wszystkie śmieci. Zapisujemy tylko to, co ma szanse być ciekawe! σ rate ev/year LHC s=14tev L=10 34 cm -2 s -1 barn mb µb nb pb fb W Z W lν Z l + l - qq qq H SM H SM γγ σ inelastic bb tt gg H SM Z SM 3γ h γγ tanβ=2-50 H SM ZZ ( * ) 4l LV1 input max LV2 input max LV1 output max LV2 output SUSY q ~ q ~ +q ~ g ~ +g ~ g ~ tanβ=2, µ=m g ~ =m q ~ tanβ=2, µ=m g ~ =m q ~ /2 scalar LQ Z ARL l + l - Z η l + l particle mass (GeV) GHz MHz khz Hz mhz µhz Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.35/45

48 Współczesne eksperymenty Układ wyzwalania Aby wybrać ciekawe przypadki trzeba się im bardzo dokładnie przyjżeć. Ale żaden układ nie byłby w stanie przeanalizować dokładnie 40 milionów przypadków na sekundę! Rozwiazanie: system wielopoziomowy! Poziom 1: bardzo szybki (dedykowana elektronika), odrzuca 99.9% oczywistych śmieci. Poziom 2: analizuje podstawowe parametry przypadku, wybiera 1% do dalszej analizy Poziom 3: pełna analiza i ostateczna decyzja Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.36/45

49 Współczesne eksperymenty Układ wyzwalania schemat Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.37/45

50 Współczesne eksperymenty Układ wyzwalania Najtrudniejszy Poziom 1. Decyzję trzeba podjać w ok. 3 µs (przez tyle czasu dane sa pamiętane w rejestrach elektroniki odczytu). Dominuje czas potrzebny na przesyłanie informacji! Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.38/45

51 Współczesne eksperymenty Zbieranie i rekonstrukcja danych Ilość zbieranych danych dawno przekroczyła możliwości pojedyńczego komputera. 1 przypadek to MB danych zbieramy miliony przypadków Do niedawna można to było trzymać i przetwarzać w jednym miejscu... Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.39/45

52 Współczesne eksperymenty Zbieranie i rekonstrukcja danych Ilość zbieranych danych dawno przekroczyła możliwości pojedyńczego komputera. 1 przypadek to MB danych zbieramy miliony przypadków Do niedawna można to było trzymać i przetwarzać w jednym miejscu... Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.39/45

53 GRID dla LHC Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.40/45

54 GRID dla LHC Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.40/45

55 GRID dla LHC Kumputery na całym świecie zostały połaczone w ogromna sieć. Głównym węzłem tej sieci jest CERN (poziom 0). Poziom 1 stanowia największe narodowe ośrodki obliczeniowe na świecie, połaczone bezpośrednio z CERN. Poziom 2 tworza regionalne centra obliczeniowe i duże uniwersytety, które łacz a się z węzłami poziomu 1. Do poziomu 3 należa poszczególne jednostki naukowe, wydziały itp. Dla zwykłego użytkownika wszystkie zasoby sieci (CPU i dyski) widoczne sa jako jedna całość!!! Łaczne zasoby dostępne do analizy danych LHC (tylko poziomy 0-2): procesorów, TB przestrzeni dyskowej, TB taśm (archiwizacja) + bardzo szybkie łacza (!) Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.41/45

56 Symulacje Zapotrzebowanie na moc obliczeniowa i przestrzeń dyskowa wynika nie tylko z ilości zbieranych danych. Ich analiza we współczesnych eksperymentach jest niemożliwa bez wykorzystania metod symulacji komputerowej, tzw. Monte Carlo. Przy pomocy programów Monte Carlo generujemy próbki symulowanych przypadków, zarówno tych poszukiwanych czyli sygnału (np. Higgsa) jak i procesów tła. Ich analiza pomaga nam zrozumieć działanie detektora, dobrać właściwe cięcia na poziomie układu wyzwalania (!), ocenić efektywność rejestracji przypadków i dokładność ich rekonstrukcji. Symulacja obejmuje wszystkie elementy: badane procesy fizyczne, oddziaływanie czastek w detektorze, odpowiedź detektora, algorytmy systemu wyzwalania. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.42/45

57 Symulacje Dlaczego potrzebujemy symulacji? Symulacja nie jest sposobem na uproszczenie zagadnienia, czy zakrycie naszej niewiedzy. Teoretycznie, wykorzystujac posiadane informacje moglibyśmy przedstawić oczekiwane wyniki pomiaru w postaci zbioru formuł matematycznych. Ale ich policzenie w tradycyjny sposób byłoby praktycznie niemożliwe. Metoda Monte Carlo jest sposobem na policzenie (przesumowanie lub przecałkowanie) takich formuły z dowolna dokładnościa, praktycznie ograniczona jedynie przez czas i szybkość działania komputera. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.43/45

58 Przykład Jak policzyć pole powierzchni bardzo nieregularnej figury (np. zadanej przez skomplikowana formułę matematyczna). Sa dwa podejścia: w obu musimy znać obszar w którym zawarta jest figura Sumować powierzchnię małych elementów należacych do figury. Policzyć jaki ułamek losowo wybieranych punktów znajduje się wewnatrz figury. Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.44/45

59 Symulacje W przypadku eksperymentów przy LHC tło do poszukiwanych sygnałów nowej fizyki jest bardzo duże - symulacje sa niezbędne. Poszukiwanie bozonu Higgsa w kanale H γγ Symulacja próbki 100fb 1 Dane ATLAS (4.9fb 1 ) Events / 1 GeV ATLAS Preliminary Data MC m H =130 GeV, 1xSM Total background (Fit) H γγ Data 2011, s = 7 TeV, -1 Ldt = 4.9 fb m γγ [GeV] Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty 28 marca 2012 p.45/45

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wszechświat czastek elementarnych Wykład 8: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wszechświat czastek elementarnych Wykład 6: prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład 6: 27 marca 2013 p.1/43

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wykład 2: prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 2: Detekcja Czastek 27 lutego 2008 p.1/36 Wprowadzenie Istota obserwacji w świecie czastek

Bardziej szczegółowo

Poszukiwany: bozon Higgsa

Poszukiwany: bozon Higgsa Poszukiwany: bozon Higgsa Higgs widoczny w świetle kolajdera liniowego Fizyka Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych: TESLA & ZEUS Poszukiwane: czastki sypersymetryczne (SUSY) Fizyka Czastek i Oddziaływań

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wykład Ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych, Instytut Fizyki Doświadczalnej A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Artur Kalinowski Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Warszawa, 7 grudnia 2012 DETEKTOR CMS DETEKTOR CMS Masa całkowita : 14

Bardziej szczegółowo

Na tropach czastki Higgsa

Na tropach czastki Higgsa Na tropach czastki Higgsa Wykład inauguracyjny 2004/2005 A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Na tropach czastki Higgsa Wykład inauguracyjny 2004/2005

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe Uniwersytet Warszawski - Wydział Fizyki opiekun: dr Artur Kalinowski 1 Plan prezentacji Eksperyment CMS Układ wyzwalania Metoda

Bardziej szczegółowo

Współczesne eksperymenty fizyki czastek elementarnych

Współczesne eksperymenty fizyki czastek elementarnych Współczesne eksperymenty fizyki czastek elementarnych Letnia Szkoła Fizyki 2009 Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych, Instytut Fizyki Doświadczalnej Letnia

Bardziej szczegółowo

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Detekcja cząstek

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Detekcja cząstek Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 24 października 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład 4 24 października

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Współczesne eksperymenty Wprowadzenie Akceleratory Zderzacze Detektory LHC Mapa drogowa Współczesne

Bardziej szczegółowo

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Eksperyment CMS, CERN 4 lipca 2012 Streszczenie Na wspólnym seminarium w CERN i na konferencji ICHEP 2012 [1] odbywającej się w Melbourne, naukowcy pracujący przy

Bardziej szczegółowo

Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39

Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39 Skad się bierze masa Festiwal Nauki Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Skad się bierze masa Festiwal Nauki,

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wykład Ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych, Instytut Fizyki Doświadczalnej A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

Compact Muon Solenoid

Compact Muon Solenoid Compact Muon Solenoid (po co i jak) Piotr Traczyk CERN Compact ATLAS CMS 2 Muon Detektor CMS był projektowany pod kątem optymalnej detekcji mionów Miony stanowią stosunkowo czysty sygnał Pojawiają się

Bardziej szczegółowo

Zderzenia relatywistyczne

Zderzenia relatywistyczne Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia nieelastyczne Zderzenia elastyczne - czastki

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wykład Ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych, Instytut Fizyki Doświadczalnej A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes Plan wystąpienia: 1.Wprowadzenie 2.Jak szukamy Higgsa na przykładzie kanału H ZZ 4l? 3.Poszukiwanie bozonu Higgsa w kanale ττ μτjet 4.Właściwości nowej cząstki Częste skróty: LHC Large Hadron Collider

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych Jak działają detektory Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych LHC# Wiązka to pociąg ok. 2800 paczek protonowych Każda paczka składa się. z ok. 100 mln protonów 160km/h

Bardziej szczegółowo

Marek Kowalski

Marek Kowalski Jak zbudować eksperyment ALICE? (A Large Ion Collider Experiment) Jeszcze raz diagram fazowy Interesuje nas ten obszar Trzeba rozpędzić dwa ciężkie jądra (Pb) i zderzyć je ze sobą Zderzenie powinno być

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 2.12. 2009 Współczesne eksperymenty-wprowadzenie Detektory Akceleratory Zderzacze LHC Mapa drogowa Tevatron-

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych Źródła czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze Promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek Akceleratory elektrostatyczne, liniowe i kołowe

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek Wykład Ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych, Instytut Fizyki Doświadczalnej A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7.

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Weronika Biela 1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Obliczenie przekroju czynnego 8. Porównanie

Bardziej szczegółowo

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 14.X.2009 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Jak badamy cząstki elementarne I? Cząstka i fale falowe własności cząstek elementarnych Cząstki fundamentalne

Bardziej szczegółowo

LHC: program fizyczny

LHC: program fizyczny LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu % & lub NC DIS Deep

Bardziej szczegółowo

Akceleratory i detektory czastek

Akceleratory i detektory czastek Akceleratory i detektory czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Akceleratory czastek ograniczenia, świetlność Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry Detektory w dużych eksperymentach

Bardziej szczegółowo

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa CERN i LHC Jezioro Genewskie Lotnisko w Genewie tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/Meyrin Gdzie to jest? ok. 100m Tu!!! LHC w schematycznym

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy

Bardziej szczegółowo

Zderzenia relatywistyczne

Zderzenia relatywistyczne Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XIX: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia elastyczne 2 2 Czastki rozproszone takie same jak

Bardziej szczegółowo

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC

Bardziej szczegółowo

Korekcja energii dżetów w eksperymencie CMS

Korekcja energii dżetów w eksperymencie CMS Maciej Misiura Wydział Fizyki UW opiekun: dr Artur Kalinowski Wstęp O czym seminarium? Zmierzyliśmy energię dżetu w CMS. Jak ona ma się do energii na poziomie hadronowym? Dlaczego taki temat? Zagadnienie

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński

Bardziej szczegółowo

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD Wszechświat cząstek elementarnych. 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masa W

WYKŁAD Wszechświat cząstek elementarnych. 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masa W Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 6 24 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania kolorowe i biegnąca stała sprzężenia α s Oddziaływania słabe Masa W Stałe sprzężenia Siła elementarnego

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 03/03/2017, Kraków

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 03/03/2017, Kraków Oddziaływanie Promieniowania Jonizującego z Materią Tomasz Szumlak WFiIS AGH 03/03/2017, Kraków Labs Prowadzący Tomasz Szumlak, D11, p. 111 Konsultacje Do uzgodnienia??? szumlak@agh.edu.pl Opis przedmiotu

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami

Bardziej szczegółowo

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania atom co jest elementarne? jądro nukleon 10-10 m 10-14 m 10-15 m elektron kwark brak struktury! elementarność... 1897 elektron (J.J.Thomson)

Bardziej szczegółowo

Akceleratory i detektory czastek

Akceleratory i detektory czastek Akceleratory i detektory czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Akceleratory czastek ograniczenia, świetlność Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry Detektory w dużych eksperymentach

Bardziej szczegółowo

Detektory czastek. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III. Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry Detektory w dużych eksperymentach

Detektory czastek. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III. Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry Detektory w dużych eksperymentach czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład III Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry w dużych eksperymentach Jonizacja U podstaw działania przeważajacej większości detektorów czastek

Bardziej szczegółowo

Akceleratory i detektory czastek

Akceleratory i detektory czastek Akceleratory i detektory czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Akceleratory czastek akceleratory kołowe, ograniczenia, świetlność Detekcja czastek detektory śladowe kalorymetry Detektory

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Jak badamy cząstki elementarne? 2010/11(z) Ewolucja Wszech'swiata czas,energia,temperatura Detekcja cząstek

Bardziej szczegółowo

Czego już dowiedzieliśmy się dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów LHC

Czego już dowiedzieliśmy się dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów LHC Czego już dowiedzieliśmy się dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów LHC Jan Królikowski Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego i Współpraca Compact Muon Solenoid (CMS) przy LHC 1 20 krajów członkowskich

Bardziej szczegółowo

Pakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki

Pakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki M. Trzebiński ROOT generator MC 1/5 Pakiet ROOT prosty generator Monte Carlo Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016 Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siłyprzypomnienie Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8sem.letni.2011-12 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siły Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory

Bardziej szczegółowo

Perspektywy fizyki czastek elementarnych

Perspektywy fizyki czastek elementarnych Perspektywy fizyki czastek elementarnych Wykład XIII Nowe projekty akceleratorowe: CLIC ( VLHC ( Photon Collider zderzenia ) Elementy fizyki czastek elementarnych ) fabryki neutrin Astro-cz astki?!...

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

Boska cząstka odkryta?

Boska cząstka odkryta? FOTON 118, Jesień 2012 27 Boska cząstka odkryta? Krzysztof Fiałkowski Instytut Fizyki UJ 4 lipca 2012 roku w wielkiej sali seminaryjnej CERNu w Genewie odbyło się nadzwyczajne seminarium. Organizatorzy

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad. 2007/8 http://www.fuw.edu.pl/~zarnecki/wce/wce.html

Bardziej szczegółowo

Wielka Unifikacja. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XI. Co to jest ładunek?... Biegnaca stała sprzężenia i renormalizacja w QED Pomiar

Wielka Unifikacja. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XI. Co to jest ładunek?... Biegnaca stała sprzężenia i renormalizacja w QED Pomiar Wielka Unifikacja Wykład XI Co to jest ładunek?... Elementy fizyki czastek elementarnych Biegnaca stała sprzężenia i renormalizacja w QED Pomiar Biegnaca stała sprzężenia QCD Unifikacja SU(5) Leptokwarki

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 6. Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 6. Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 6 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 11.XI.2009 Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe Cztery podstawowe oddziaływania Oddziaływanie grawitacyjne

Bardziej szczegółowo

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Przykłady użycia różnych technik detekcyjnych.

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Przykłady użycia różnych technik detekcyjnych. Detektory cząstek Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Przykłady użycia różnych technik detekcyjnych Eksperymenty D. Kiełczewska, wykład 3 1 Przechodzenie cząstek naładowanych

Bardziej szczegółowo

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 21 listopada 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład

Bardziej szczegółowo

Metody eksperymentalne w fizyce wysokich energii

Metody eksperymentalne w fizyce wysokich energii Metody eksperymentalne w fizyce wysokich energii prof. dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Wykład V Kalorymetry Detektory śladowe umieszczone w polu magnetycznym umożliwiaja

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu NC DIS Deep Inelastic

Bardziej szczegółowo

Dziwny jest ten świat: czastki elementarne

Dziwny jest ten świat: czastki elementarne Dziwny jest ten świat: czastki elementarne Wykłady z fizyki doświadczalnej Wydział Fizyki U.W. 17 grudnia 2005 prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej

Bardziej szczegółowo

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 4. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 4. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Źródła czastek prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Wszechświat Czastek Elementarnych Wykład 4 Wprowadzenie Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze, promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek

Bardziej szczegółowo

Struktura porotonu cd.

Struktura porotonu cd. Struktura porotonu cd. Funkcje struktury Łamanie skalowania QCD Spinowa struktura protonu Ewa Rondio, 2 kwietnia 2007 wykład 7 informacja Termin egzaminu 21 czerwca, godz.9.00 Wiemy już jak wygląda nukleon???

Bardziej szczegółowo

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Leszek Adamczyk (KOiDC WFiIS AGH) Seminarium WFiIS March 9, 2018 Fizyka do przodu w oddziaływaniach proton-proton Fizyka do przodu: procesy dla których obszar

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu Struktura protonu Wykład V równania ewolucji QCD spin protonu struktura fotonu Elementy fizyki czastek elementarnych Funkcja struktury Różniczkowy przekrój czynny na NC DIS elektron proton: d 2 σ dx dq

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa oraz SUSY

Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa Poszukiwania bozonu Higgsa w LEP i Tevatronie - otrzymane ograniczenia na masę H Plany poszukiwań w LHC Supersymetria (SUSY) Zagadkowe wyniki CDF Masy cząstek cząstki

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV. rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury.

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV. rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury. Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu NC DIS Deep Inelastic

Bardziej szczegółowo

Pierwsze dwa lata LHC

Pierwsze dwa lata LHC Pierwsze dwa lata LHC Barbara Wosiek Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego, Polskiej Akademii Nauk Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków barbara.wosiek@ifj.edu.pl 2011-10-21 B. Wosiek, Sem.

Bardziej szczegółowo

Fizyka czastek i oddziaływań fundamentalnych

Fizyka czastek i oddziaływań fundamentalnych Fizyka czastek i oddziaływań fundamentalnych A.F.Żarnecki, 04-01-2002 K.Doroba, 22-11-2002 Plan seminarium Cza stki i oddziaływania Model Standardowy Pytania i probelmy Nowe propozycje Cele i metody doświadczalne

Bardziej szczegółowo

Ciemna strona Wszechświata

Ciemna strona Wszechświata Ciemna strona Wszechświata prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki U.W. Warszawa, 23 listopada 2010 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata

Bardziej szczegółowo

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 27 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 8 27 listopada 2018 1 / 28 1 Budowa materii (przypomnienie)

Bardziej szczegółowo

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 7. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki

Źródła czastek. Wszechświat Czastek Elementarnych. Wykład 7. prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Źródła czastek prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Wszechświat Czastek Elementarnych Wykład 7 Wprowadzenie Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze, promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy

Bardziej szczegółowo

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział

Bardziej szczegółowo

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS Zespół badawczy CMS, CERN 19 lipca 2013 roku CMS zaobserwował ważny rzadki rozpad przewidziany przez Model Standardowy fizyki cząstek. Obserwacja rozpadu

Bardziej szczegółowo

Dynamika relatywistyczna

Dynamika relatywistyczna Dynamika relatywistyczna Fizyka I (Mechanika) Wykład XII: masa niezmiennicza i układ środka masy zderzenia elastyczne czastki elementarne rozpady czastek rozpraszanie nieelastyczne Dynamika relatywistyczna

Bardziej szczegółowo

Eksperyment CMS w oczekiwaniu na wiązki: plany poszukiwania Nowej Fizyki. Część 1

Eksperyment CMS w oczekiwaniu na wiązki: plany poszukiwania Nowej Fizyki. Część 1 Eksperyment CMS w oczekiwaniu na wiązki: plany poszukiwania Nowej Fizyki Część 1 Piotr Traczyk Warszawa, Plan Akcelerator LHC Detektor CMS Nowa fizyka w CMS organizacja pracy Wybrane analizy - szczegóły

Bardziej szczegółowo

Atomowa budowa materii

Atomowa budowa materii Atomowa budowa materii Wszystkie obiekty materialne zbudowane są z tych samych elementów cząstek elementarnych Cząstki elementarne oddziałują tylko kilkoma sposobami oddziaływania wymieniając kwanty pól

Bardziej szczegółowo

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Barbara Badełek Uniwersytet Warszawski i Uniwersytet Uppsalski Nauczyciele fizyki w CERN 20 26 maja 2007 B. Badełek (Warsaw and Uppsala) Silva

Bardziej szczegółowo

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC 1 V.1 WYNIKI LEP 2 e + e - Z 0 Calkowity przekroj czynny 3 4 r. akad. 2008/2009 s Q N 3 4 s M s N Q I M 12 s ) M (s s s 2 f C 2 Z C f f

Bardziej szczegółowo

Supersymetria. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XII

Supersymetria. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XII Supersymetria Wykład XII Elementy fizyki czastek elementarnych Problemy Modelu Standardowego Supersymetria Widmo czastek Przewidywania Obecne wyniki Przyszłe poszukiwania Model Standardowy Przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Eksperymenty. D. Kiełczewska, wykład 3

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Eksperymenty. D. Kiełczewska, wykład 3 Detektory cząstek Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Eksperymenty Przechodzenie cząstek naładowanych przez materię Cząstka naładowana: traci energię przez zderzenia

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania podstawowe

Oddziaływania podstawowe Oddziaływania podstawowe grawitacyjne silne elektromagnetyczne słabe 1 Uwięzienie kwarków (quark confinement). Przykład działania mechanizmu uwięzienia: Próba oderwania kwarka d od neutronu (trzy kwarki

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad.. 2010/11 http://www www.fuw.edu.pl/~

Bardziej szczegółowo

Łamanie symetrii względem odwrócenia czasu cz. I

Łamanie symetrii względem odwrócenia czasu cz. I FOTON 126, Jesień 214 9 Łamanie symetrii względem odwrócenia czasu cz. I Oscylacje mezonów dziwnych Paweł Moskal Instytut Fizyki UJ Symetria względem odwrócenia w czasie Czasu raczej cofnąć się nie da.

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 17.III.2010 Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne i silne (kolorowe) Biegnące stałe sprzężenia:

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze

Bardziej szczegółowo

Poszukiwanie cząstek ciemnej materii w laboratoriach na Ziemi

Poszukiwanie cząstek ciemnej materii w laboratoriach na Ziemi 4 Materia i materia ciemna Poszukiwanie cząstek ciemnej materii w laboratoriach na Ziemi Paweł Moskal Instytut Fizyki UJ Materia, z której jesteśmy zbudowani i która stanowi znany nam świat, składa się

Bardziej szczegółowo

czastki elementarne Czastki elementarne

czastki elementarne Czastki elementarne czastki elementarne "zwykła" materia, w warunkach które znamy na Ziemi, które panuja w ekstremalnych warunkach na Słońcu: protony, neutrony, elektrony. mówiliśmy również o neutrinach - czastki, które nie

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki Odkrycie hiperjąder Hiperjądra to struktury jądrowe w skład których, poza protonami I neutronami, wchodzą hiperony. Odkrycie hiperjąder miało miejsce w 1952 roku, 60 lat temu, w Warszawie. Wówczas nie

Bardziej szczegółowo

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm

Bardziej szczegółowo

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie.

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie. Witamy w CERNie Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie bolek.pietrzyk@cern.ch 4 lipca 2012 Joe Incandela (CMS) Fabiola Gianotti (ATLAS) Première rencontre

Bardziej szczegółowo

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS

Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS Bardzo rzadki rozpad został zaobserwowany przez CMS Zespół badawczy CMS, CERN 19 lipca 2013 roku CMS zaobserwował ważny rzadki rozpad przewidziany przez Model Standardowy fizyki cząstek. Obserwacja rozpadu

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe:

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe: Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Masy i czasy życia cząstek elementarnych Kwarki: zapach i kolor Prawa zachowania i liczby kwantowe: liczba barionowa i liczby

Bardziej szczegółowo

Dynamika relatywistyczna

Dynamika relatywistyczna Dynamika relatywistyczna Fizyka I (Mechanika) Wykład IX: czastki elementarne akceleratory czastek rozpady czastek rozpraszanie nieelastyczne foton jako czastka: efekt Dopplera i efekt Comptona Fermiony

Bardziej szczegółowo